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La réparation des batteries de traction

Publié le 18 avril 2023
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Par La RĂ©daction
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5 min de lecture
TRIBUNE - Tous les véhicules à énergie électrique (EV, HEV, PHEV et H2) embarquent un dispositif de stockage, appelé batterie de traction. Celle-ci peut présenter des défaillances au cours de sa vie. Pour Cesvi France, la réparation de ces batteries a du sens.
réparation batteries
Les interventions hors tension et sous tension ne nĂ©cessitent pas le mĂªme niveau d'habilitation. ©VW

Au cours de sa vie, une batterie de traction subit plusieurs contraintes qui peuvent engendrer des dĂ©faillances techniques majeures ou mineures. Ces dĂ©faillances sont souvent liĂ©es Ă  l'usure de ses Ă©lĂ©ments ou de ses cellules, un phĂ©nomène très connu sur les accumulateurs Ă©lectriques, quelle que soit leur technologie. Mais d'autres causes peuvent Ăªtre Ă  l'origine de pannes. Une batterie de traction est constituĂ©e de quatre grandes parties qui peuvent faire l'objet de divers phĂ©nomènes :

  1. La partie chimique (les éléments ou les cellules)
  • La chaleur (les charges rapides, l'utilisation intensive, phĂ©nomènes mĂ©tĂ©orologiques).
    Risque de décomposition des éléments, risque d'incendie, etc.
  • Le cyclage (usure, grande quantitĂ© de dĂ©charge et de recharge).
    DĂ©gradation des performances, augmentation du temps de charge et diminution de l'autonomie, etc.
  • La dĂ©charge profonde (non-utilisation, stockage longue durĂ©e, mauvaises conditions de stockage).
    Corrosion interne, augmentation de la résistance interne, impossibilité de recharger, risque d'incendie à la recharge, etc.
  • La surcharge (charge inappropriĂ©e, mauvaise manipulation, problème liĂ© Ă  l'Ă©lectronique de gestion batterie BMS).
    Création de vapeur d'électrolyte pouvant engendrer une surpression interne aux éléments ou cellules, des fumées nocives ou encore un incendie…
  1. La partie gestion électronique – fonctionnement et sécurité (les calculateurs BMS et composants électroniques)
  • L'anomalie Ă©lectronique interne, la surintensitĂ©/surtension, la mauvaise manipulation lors d'un diagnostic poussĂ©.
    Anomalie Ă©lectronique allant jusqu'Ă  la mise en panne du pack batterie, etc.
  1. La partie électromécanique (les relais et les contacteurs)
  • Le charbonnage de la partie puissance, la dĂ©faillance de la partie commande.
    Impossibilité de "réveiller" le pack batterie, circuit de puissance toujours actif (apparition de défauts)…
  1. La partie "hardware" (les carters, les renforts, les éléments de fixation, etc.)
  • Les impacts sur les carters, les fissures, les rayures profondes, etc.
    Défaut d'étanchéité, entrée d'eau, corrosion des composants internes, courts-circuits…

Les limites de la réparation des batteries

Pour l'heure, rĂ©parer des batteries de traction n'est pas une science exacte, car des paramètres peuvent Ăªtre bloquants. Parmi eux, nous retrouvons les prĂ©conisations constructeurs, mais surtout l'indisponibilitĂ© des pièces de rechange sur un schĂ©ma de distribution classique.

Du côté des préconisations, les constructeurs indiquent généralement que les batteries ne sont pas réparables ni réutilisables si :

- le vĂ©hicule a subi un choc entraĂ®nant la dĂ©formation, la fissure ou la cassure des carters de batterie ;
- les connecteurs sont endommagĂ©s ;
- il y a dĂ©gagement de fumĂ©es ;
- il y a fuite d'Ă©lectrolyte ;
- la vérification d'absence de tension est impossible ou ambiguë.

D'autres constructeurs ont des préconisations plus strictes, et indiquent que les batteries ne sont pas réparables ni réutilisables si :

- le vĂ©hicule et/ou la batterie sont immergĂ©s ;
- le vĂ©hicule est incendiĂ©â€¯;
- un ou plusieurs Ă©lĂ©ments pyrotechniques sont dĂ©clenchĂ©s ;
- des dĂ©gĂ¢ts sur la structure du vĂ©hicule sont constatĂ©s ;
- le vĂ©hicule a fait des tonneaux ;
- il est impossible de communiquer avec le calculateur de la batterie de traction (BMS).

Donc, Ă  chaque sinistre, il sera indispensable de vĂ©rifier l'existence d'une Ă©ventuelle note technique du constructeur afin de connaĂ®tre le traitement de la batterie de traction. Pour ce qui est de la disponibilitĂ© des pièces de rechange, la situation est très alĂ©atoire. Certains constructeurs proposent la fourniture de pièces dĂ©tachĂ©es (Ă  l'instar de Volvo et Mitsubishi), d'autres fournissent uniquement la batterie complète. En outre, des agrĂ©ments constructeurs reposant sur un suivi de formation risquent d'Ăªtre nĂ©cessaires pour accĂ©der Ă  certaines pièces. Difficile d'Ă©tablir une règle…

La réparation des batteries dans les grandes lignes

Lorsque la batterie d'un vĂ©hicule Ă  Ă©nergie Ă©lectrique embarquĂ©e prĂ©sente une dĂ©faillance technique (panne, autonomie rĂ©duite ou message d'erreur liĂ© Ă  la batterie), un diagnostic doit Ăªtre effectuĂ©. Pour cela, un outil de diagnostic gĂ©nĂ©rique ou spĂ©cialisĂ© peut Ăªtre requis pour identifier l'origine de la dĂ©faillance.

En communication avec le BMS (battery management system, le calculateur de gestion d'une batterie de traction), il est possible d'obtenir une grande quantité de paramètres liés à son fonctionnement. Parmi ces informations, nous retrouvons la tension de chaque cellule, la température des modules, l'état de santé (SOH) et l'état de charge (SOC) de la batterie, etc.

En fonction de l'outil de diagnostic utilisé, il est possible de communiquer avec le BMS de deux manières. Soit en connectant l'outil à la prise de diagnostic OBD, soit en connexion directe (dite en "Pinout") sur les Pins (broches) de branchement qui relient la batterie au réseau électronique du véhicule. Lorsque la défaillance est identifiée, si elle concerne un composant interne de la batterie (module, relais, BMS, etc.), son remplacement devra se faire avec des pièces de rechange conformes à l'origine provenant soit du constructeur, soit du réemploi.

Les interventions sur batteries de traction

On distingue deux types d'opérations sur les batteries de traction. Il y a, tout d'abord, les interventions hors tension : la déconnexion/connexion (si bornes IP2X), la dépose/repose, le remplacement de composants non présents sur le circuit de puissance (relais, calculateurs, etc.), la manipulation (si bornes IP2X), etc.

Pour ces interventions, les techniciens seront, en gĂ©nĂ©ral, B2VL. Autre type d'opĂ©rations, celles rĂ©alisĂ©es sous tension : la dĂ©connexion/ connexion (si bornes non IP2X), des contrĂ´les (mesurages, rĂ©sistances, etc.), le remplacement d'Ă©lĂ©ments/modules ou composants, etc. Pour effectuer ces prestations, le technicien devra Ăªtre en possession de l'habilitation B2TL. Il ne doit travailler sous tension que s'il est techniquement impossible de travailler hors tension, ou si la mise hors tension rend dangereuse l'opĂ©ration en question.

Descriptif de la formation B2TL

Depuis le 1er janvier 2023, nous sommes en possession d'un précieux agrément délivré par l'organisme régissant les formations pour les travaux sous tension sur les installations électriques, nommé l'ORG TST-IE. Cet agrément nous permet d'animer des formations en TST (travaux sous tension) dans le domaine des véhicules à énergie électrique embarquée.

La formation a pour objectif de préparer nos stagiaires à l'habilitation pour les travaux sous tension, afin d'intervenir sur les batteries de traction des véhicules. Les opérations sous tension étant risquées, un certain nombre de prérequis sont nécessaires :

- avoir 18 ans ;
- avoir Ă©tĂ© formĂ© et habilitĂ© pour des opĂ©rations des domaines telles que les opĂ©rations hors tension selon les prescriptions de la norme NF C 18-550 ;
- avoir une formation initiale ou continue en Ă©lectrotechnique ;
- savoir différencier les grandeurs électriques (intensité, tension…) ;
- savoir effectuer un mesurage Ă  l'aide d'un multimètre ;
- savoir effectuer un serrage au couple ;
- pour les opĂ©rations de pose et de dĂ©pose de packs batteries : une expĂ©rience professionnelle d'au moins six mois dans l'activitĂ© de la maintenance ou de la rĂ©paration ou de la fin de vie du vĂ©hicule ou de l'engin ;
- pour les opérations de dépannage sur les packs batteries : une expérience professionnelle de six mois minimum dans le domaine des travaux électriques hors tension.

Un contrôle des prérequis est fait en début de formation (QCM + tests pratiques). Cette formation se déroule en 21 heures dans notre site de Jaunay-Marigny (86). Contrairement aux autres formations d'habilitation, les équipements de protection individuelle (EPI) ne sont pas mis à disposition.

Lors de cette formation, les parties théorique et pratique sont réparties à hauteur de 50 % chacune, et le nombre de stagiaires est limité à 4 maximum. Les travaux pratiques en atelier sont effectués sur des batteries de traction (lithium-ion et Ni-Mh) issues de véhicules hybrides et électriques. À l'heure actuelle, nous possédons une dizaine de batteries opérationnelles pour la formation.

En fin de formation, une attestation de formation, le titre d'habilitation ainsi qu'un support USB intĂ©grant tout le contenu de la formation sont dĂ©livrĂ©s Ă  chaque stagiaire. Selon l'arrĂªtĂ© du 21 dĂ©cembre 2022, Cesvi France est le seul centre Ă  dispenser des formations en travaux sous tension destinĂ©es aux vĂ©hicules dans la rĂ©gion Nouvelle-Aquitaine.

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